LED 적색 2.7x2.0x0.6mm - 순방향 전압 2.0-2.6V - 전력 1.1W - 주 파장 612.5-625nm - 한국어 기술 데이터시트

1. 제품 개요

RF-A4E27-R15H-S1은 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 인화물) 반도체 기술을 기반으로 한 고성능 적색 LED입니다. 2.7mm × 2.0mm × 0.6mm 크기의 컴팩트한 EMC(Epoxy Molding Compound) 패키지에 장착되어 있습니다. 이 소자는 612.5nm ~ 625nm의 주 파장 범위를 제공하여 적색 신호 및 차량 내/외부 조명 응용에 적합합니다. 120°의 매우 넓은 시야각과 습기 민감도 레벨 2를 갖추어 표면 실장 조립 및 리플로우 솔더링 공정에 신뢰성을 제공합니다. RoHS 요구 사항을 완전히 준수하며, 인증 테스트 계획은 자동차 등급 개별 반도체에 대한 AEC-Q102 표준을 따릅니다.

1.1 주요 특징

• 견고한 기계적 및 열적 성능을 위한 EMC 패키지
• 균일한 빛 분포를 위한 넓은 120° 시야각
• 모든 SMT 조립 및 다중 리플로우 솔더링 사이클에 적합
• 테이프 및 릴 포장 제공 (4,000개/릴)
• 습기 민감도 레벨: 2 (MSL2)
• RoHS 준수 및 AEC-Q102 인증

1.2 주요 응용 분야

자동차 조명 – 실내(분위기 조명, 표시등) 및 실외(테일, 스톱, 방향 지시등) 응용 분야. 넓은 시야각과 높은 신뢰성으로 까다로운 차량 환경에서 사용하기에 이상적입니다.

2. 기술 파라미터 심층 분석

2.1 전기 및 광학 특성 (Ts=25°C, IF=350mA 기준)

2.2 절대 최대 정격

참고:순방향 전압 측정 공차는 ±0.1V, 색 좌표 공차 ±0.005, 광속 공차 ±10%입니다. 모든 측정은 제조업체의 표준화된 환경에서 수행됩니다. 최대 동작 전류는 실제 방열을 고려하여 접합 온도를 150°C 이하로 유지해야 합니다. 25°C 펄스 모드에서 광전 변환 효율은 47%입니다.

2.3 열 특성

열 저항 값은 실제(Rth JS real)와 전기적(Rth JS el) 두 형태로 제공됩니다. 실제 열 저항은 일반적으로 12°C/W이며 접합에서 솔더 포인트까지의 실제 열 경로를 나타냅니다. 전기적 열 저항은 일반적으로 6°C/W이며, 상온 25°C에서 350mA 시험 전류로 측정됩니다. 적절한 열 관리는 성능 유지와 조기 열화 방지에 중요합니다.

3. 빈(Binning) 시스템

IF=350mA에서 LED는 순방향 전압, 광속, 주 파장에 따라 빈으로 분류되어 응용에서의 일관성을 보장합니다.

3.1 순방향 전압 빈

• C0: 2.0V – 2.2V
• D0: 2.2V – 2.4V
• E0: 2.4V – 2.6V

3.2 광속 빈

• PA: 55.3 – 61.2lm
• PB: 61.2 – 67.8lm
• QA: 67.8 – 75.3lm
• QB: 75.3 – 83.7lm
• RA: 83.7 – 93.2lm

3.3 주 파장 빈

• C2: 612.5 – 615nm
• D1: 615 – 617.5nm
• D2: 617.5 – 620nm
• E1: 620 – 622.5nm
• E2: 622.5 – 625nm

빈을 통해 고객은 특정 설계에 필요한 정확한 전압, 광속 또는 파장 범위를 선택할 수 있습니다. 빈 코드는 포장 라벨에 표시됩니다.

4. 성능 곡선 분석

데이터시트는 다양한 조건에서 LED 동작을 이해하는 데 도움이 되는 여러 일반적인 곡선을 제공합니다.

4.1 순방향 전압 대 순방향 전류 (그림 1-6)

순방향 전압은 전류에 따라 선형적으로 증가합니다. 약 350mA에서 전압은 약 2.3V입니다. 이 곡선은 전류 조정 회로 설계에 필수적입니다.

4.2 상대 광속 대 순방향 전류 (그림 1-7)

광 출력은 전류에 따라 증가하지만 완전히 선형적이지는 않습니다. 350mA에서 상대 광속은 100%로 정규화됩니다. 낮은 전류에서는 효율이 더 높습니다.

4.3 접합 온도 대 상대 광속 (그림 1-8)

접합 온도가 상승하면 광 출력이 감소합니다. 125°C에서 광속은 25°C 값의 약 80%입니다. 고온에서 광속 손실을 최소화하기 위해 우수한 열 설계가 필요합니다.

4.4 솔더 포인트 온도 대 순방향 전류 (그림 1-9)

솔더 포인트 온도가 증가함에 따라 허용 가능한 최대 순방향 전류가 감소합니다. 예를 들어, 120°C 솔더 온도에서 최대 전류는 약 200mA입니다.

4.5 전압 변화 대 접합 온도 (그림 1-10)

순방향 전압은 음의 온도 계수를 갖습니다. 100°C 상승 시 전압이 약 0.2V 감소합니다. 정전류 드라이버에서 전류 드리프트를 방지하기 위해 이를 고려해야 합니다.

4.6 방사 다이어그램 (그림 1-11)

방사 패턴은 매우 넓으며(반치전폭 120°), 거의 램버시안(Lambertian)에 가까워 넓은 조명이 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

4.7 주 파장 변화 대 접합 온도 (그림 1-12)

온도 상승에 따라 주 파장이 약 0.05nm/°C의 비율로 더 긴 파장(적색 편이)으로 약간 이동합니다.

4.8 스펙트럼 분포 (그림 1-13)

스펙트럼 방출은 약 620nm를 중심으로 하며 반치전폭이 약 20nm로 좁습니다. 피크 파장은 주 파장에 가까워 포화된 적색을 보장합니다.

5. 기계적 및 포장 정보

5.1 패키지 치수

LED는 컴팩트한 외형(2.70mm × 2.00mm × 0.60mm)을 가집니다. 상면도에는 직사각형 발광 영역과 하단에 캐소드 마크(C)가 표시됩니다. 상세 측면도와 하면도는 극성(애노드(A) 및 캐소드(C) 패드)을 나타냅니다. 권장 솔더링 패턴에는 방열을 위한 열 패드가 포함됩니다.

5.2 극성 및 솔더링 패드 레이아웃

하면도(그림 1-3)에서 캐소드 패드는 더 크고(1.30mm × 0.60mm) 애노드 패드는 더 작습니다(1.20mm × 0.45mm). 솔더링 패턴(그림 1-5)은 권장 구리 영역(캐소드 1.40mm × 1.30mm, 애노드 1.20mm × 1.30mm, 간격 0.50mm)을 보여줍니다. 모든 치수는 별도 명시가 없으면 ±0.2mm의 공차를 갖습니다.

5.3 포장 및 라벨링

LED는 테이프 및 릴 포장으로 공급되며, 릴당 4,000개입니다. 캐리어 테이프 치수: 포켓 피치 P0=4.0mm, P1=4.0mm, P2=2.0mm, 폭 W=8.0mm. 릴 외경은 180mm, 허브 직경은 60mm입니다. 각 릴은 실리카겔 건조제와 습도 표시 카드가 포함된 방습 백에 밀봉됩니다. 라벨에는 부품 번호, 로트 번호, 빈 코드, 수량 및 날짜가 포함됩니다.

6. 솔더링 및 조립 가이드

6.1 리플로우 솔더링 프로파일

권장 리플로우 프로파일(무연, JEDEC 표준 기반):

• 상승 속도: 최대 3°C/s
• 예열: 150°C ~ 200°C, 60~120초
• 217°C(TL) 초과 시간: 최대 60초
• 피크 온도(TP): 260°C, TP에서 최대 10초
• TP ±5°C 내에서의 시간: 최대 30초
• 냉각 속도: 최대 6°C/s
• 25°C에서 피크까지 총 시간: 최대 8분

LED는 최대 2회의 리플로우 사이클을 견딜 수 있습니다. 사이클 간격이 24시간을 초과하면 흡수된 수분을 제거하기 위해 베이킹이 필요합니다(60±5°C에서 24시간 이상). 가열 중에는 실리콘 표면에 힘을 가하지 마십시오.

6.2 취급 주의 사항

• 황 및 할로겐 제어:환경 및 접촉 재료는 황 100ppm 미만, 브롬과 염소 각각 900ppm 미만, 브롬+염소 총합 1500ppm 미만이어야 합니다. 이는 LED 패키지에 대한 화학적 공격을 방지합니다.
• VOC 방출:고정 재료에서 발생하는 휘발성 유기 화합물이 실리콘 봉지재를 침투하여 빛과 열 아래에서 변색을 유발할 수 있습니다. 아웃가스(Outgas)가 없는 호환 가능한 접착제와 포팅 재료만 사용하십시오.
• ESD 보호:LED는 정전기 방전(ESD HBM 2kV)에 민감합니다. 접지된 작업대와 정전기 방지 포장을 사용하십시오.
• 세척:필요한 경우 이소프로필 알코올을 사용하여 세척하십시오. 초음파 세척은 LED를 손상시킬 수 있으므로 권장하지 않습니다.
• 보관:개봉되지 않은 백은 ≤30°C / ≤75% RH에서 최대 1년간 보관할 수 있습니다. 개봉 후에는 ≤30°C / ≤60% RH에서 24시간 이내에 사용하십시오. 건조제 색상이 변했거나 보관 시간이 초과된 경우 사용 전 60±5°C에서 최소 24시간 베이킹하십시오.

6.3 열 설계

LED의 광 출력과 색상 안정성은 접합 온도에 의존하므로 적절한 방열이 필수적입니다. 절대 최대 접합 온도는 150°C입니다. 충분한 PCB 구리 면적, 열 비아, 필요한 경우 강제 냉각을 사용하여 의도된 동작 환경에서 TJ를 최대치 이하로 유지하십시오.

7. 신뢰성 및 테스트

이 제품은 AEC-Q102 지침에 따라 엄격한 신뢰성 테스트를 거쳤습니다. 주요 테스트는 다음과 같습니다:

• 리플로우 솔더링 (260°C, 10초, 2회) – 0/1 불량
• MSL2 전처리 (85°C/60%RH, 168시간) – 0/1
• 열충격 (-40°C ~ 125°C, 1000사이클) – 0/1
• 수명 테스트 (Ta=105°C, IF=350mA, 1000시간) – 0/1
• 고온/고습 수명 테스트 (85°C/85%RH, IF=350mA, 1000시간) – 0/1

판정 기준: 순방향 전압은 USL의 1.1배 이하, 역방향 전류는 USL의 2배 이하, 광속은 LSL의 0.7배 이상이어야 합니다. 이러한 테스트는 자동차 응용 분야에서 LED의 견고성을 확인합니다.

8. 응용 예시 및 설계 고려 사항

자동차 실내 조명:넓은 시야각으로 균일한 계기판 조명 또는 분위기 조명 스트립에 적합합니다. 방향 지시등 응용의 경우 350mA에서 최대 93lm의 고휘도는 적절한 광학 장치가 적용될 때 SAE 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

전류 디레이팅:절대 최대 순방향 전류는 420mA이지만, 이 수준에서 연속 동작하려면 우수한 열 관리가 필요합니다. 많은 자동차 설계에서 LED는 주변 온도에 따라 디레이팅하여 200~350mA로 구동됩니다. 열 폭주를 방지하기 위해 직렬 저항 또는 정전류 드라이버가 필수적입니다.

다중 LED 스트링:여러 LED를 직렬로 구동할 때 순방향 전압 빈(예: D0)은 전압을 일치시켜 전류 조정기에서 전력 손실을 줄이는 데 도움이 됩니다. 병렬 스트링의 경우 각 스트링에 자체 전류 제한 요소를 두어 전류 불균형을 방지하십시오.

9. 기술 원리

LED는 활성 재료로 AlGaInP(알루미늄 갈륨 인듐 인화물)를 사용합니다. 이 4원 화합물 반도체는 GaAs 기판에 격자 정합되어 적색 및 호박색 파장에서 높은 내부 양자 효율을 가능하게 합니다. EMC 패키지는 기존 PPA 재료에 비해 낮은 열 저항 경로와 황변 저항성을 제공합니다. 2.0~2.6V의 순방향 전압은 적색 AlGaInP LED에 일반적입니다. 주 파장은 양자 우물의 인듐 함량에 의해 결정되며, 밴드갭이 좁을수록 파장이 길어집니다.

10. 업계 동향 및 향후 전망

적색 LED는 높은 효율과 긴 수명으로 인해 자동차 조명에서 계속 중요해지고 있습니다. 소형화(2.7×2.0mm와 같은 더 작은 패키지) 추세는 더 많은 설계 유연성을 제공합니다. AEC-Q102 인증은 1차 자동차 부품 공급업체에 필수 요구 사항이 되고 있습니다. ADAS 및 자율 주행의 부상으로 적색 신호 LED는 더욱 엄격한 신뢰성 및 성능 표준을 충족해야 합니다. RF-A4E27-R15H-S1은 이러한 새로운 요구를 충족하는 데 적합합니다.

11. 자주 묻는 질문

Q1: 이 LED를 연속적으로 700mA 피크 전류로 구동할 수 있습니까?
아니요. 700mA의 피크 전류는 1/10 듀티 사이클 및 10ms 펄스 폭에서만 허용됩니다. 연속 동작은 420mA를 초과해서는 안 됩니다.

Q2: 자동차 조건에서 일반적인 수명은 얼마입니까?
LED는 1000시간 수명 테스트를 통과했지만, 실제 현장 수명은 열 조건에 따라 다릅니다. 적절한 열 관리로 LED는 50,000시간 이상 지속될 수 있습니다.

Q3: LED를 아세톤이나 다른 용제로 세척할 수 있습니까?
이소프로필 알코올만 권장됩니다. 다른 용제는 실리콘 봉지재를 손상시킬 수 있습니다. 세척제를 사용하기 전에 호환성을 테스트하십시오.

Q4: 고온에서 광도가 25°C보다 낮은 이유는 무엇입니까?
LED 효율은 온도가 증가함에 따라 비방사 재결합이 증가하여 감소합니다. 접합 온도를 가능한 한 낮게 유지하십시오.

12. 주문 정보

표준 포장 수량은 릴당 4,000개입니다. 릴 직경은 180mm이며 방습 백에 밀봉됩니다. 맞춤형 빈 요구 사항(특정 VF, 광속 또는 파장 범위)이 있는 경우 유통업체 또는 제조업체에 문의하십시오. 부품 번호는 RF-A4E27-R15H-S1이며 빈 코드는 라벨에 인쇄됩니다. 항상 MSL2 지침에 따라 보관하십시오.